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              帶你了解風速計的工作原理




                  風速計是一種用于測量風速的儀器。有很多類型。氣象站最常用的是風杯風速計。它由三個以120°相互固定在支架上的拋物線形錐形空杯組成。整個感應部分安裝在垂直旋轉軸上。在風的作用下,風杯繞軸以與風速成比例的速度旋轉。

               

               

                  風速計的基本原理是在流體中放置一根細金屬線,并用電流加熱該金屬線以使其高于流體的溫度。因此,風速計被稱為"熱線".當流體沿垂直方向流過金屬絲時,它將帶走金屬絲的一部分熱量并降低金屬絲的溫度。根據強制對流換熱的理論,可以推導出熱線的熱損失Q與流體的速度v之間存在關系。

                  標準的熱線探針包括兩個用短細線拉緊的支架。金屬線通常由鉑,銠,鎢和其他具有高熔點和良好延展性的金屬制成。常用的線徑為5μm,長度為2mm;最小的探針直徑僅為1μm,長度為0.2mm.根據不同的目的,熱線探針也可以制成雙線,三線,對角線,V形,X形等。為了提高強度,有時使用金屬膜代替金屬線,并且通常在隔熱基板上噴涂一層金屬薄膜,這稱為熱膜探針。

                  使用前必須校準熱線探頭。靜態校準在特殊的標準風洞中進行。測量流速和輸出電壓之間的關系,并將其繪制為標準曲線。動態校準在已知的脈動流場中執行,或者添加到風速儀加熱回路中。最后的脈動電信號用于驗證熱線風速計的頻率響應。如果頻率響應不好,可以通過使用相應的補償電路來改善。




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